Kann AJ-Horn mal ein Waveguide simulieren

[UweG]

Ich hätte mal eine Bitte an jemand, der die neue Version von AJ-Horn besitzt.
Ich wüsste gerne, ob es möglich ist, ein Horn zu konzipieren das nicht wesentlich mehr Mundfläche hat als die Frontplatte einer Hochtöners, sagen wir mal maximal 12 x 12 cm, und trotzdem schon ab ca. 1000 Hz so viel Pegelgewinn erzielt, dass man einen üblichen 25mm-Hochtöner als Treiber bis 1000 Hz herunter benutzen kann.
8....10dB Gewinn müssten dazu grob ausreichen. Ich habe das mal mir der Demo versucht, dort sind die Möglichkeiten aber zu begrenzt um eine vernünftige Aussage machen zu können.
Damit das Horn nicht zu extrem bündelt würde ich ein relativ kurzes Horn mit weitem Öffnungswinkel bevorzugen.

Sollte das gehen, fände ich eine 2-Wege-Box mit 1000Hz-Trennung äußerst interessant.

[WW]

eins mal vorweg: Ich hab kein AJ-Horn...

Aber: Ich hab ein kleines Traktrix-Horn mit 10cm Durchmesser und soweit ichs noch weiß ungefähr 5cm länge.
Es bringt im Bereich um knapp über 1kHz gut 9dB Wirkungsgrad (auf Achse natürlich)
Den HT der Jetzt drin ist (28mm Kalotte) könnte man mit einem steilen Filter ev. schon knapp unter 1kHz trennen.

Also könnte sich dein Vorhaben durchaus gut ausgehen, aber mit der relativ Kurzen Auslegung wirds eher nix, weil dann wahrscheinlich der Wirkungsgrad fehlt!?

WW

[20Hertz]

Re: Kann AJ-Horn mal ein Waveguide simulieren

Hallo Uwe,

Original geschrieben von UweG
Ich hätte mal eine Bitte an jemand, der die neue Version von AJ-Horn besitzt.

Ich gehe davon aus, daß Du ein Traktrix-Hörnchen simuliert haben willst, weil Du von der neuen Version sprichst?


Grüße
Matthias

[UweG]

Im Prinzip ist mir egal ob Traktrix oder was anderes. Die neue Version hatte ich erwähnt, weil ich hoffte, damit halt den neuesten Stand der Möglichkeiten zu nutzen. Bisher gibt es wenig in dieser Richtung.

[20Hertz]

OK, hier mal ein paar Versuche.

Zuerst habe ich versucht, den F-Gang einer typischen 25mm Kalotte zu simulieren. Dabei muß man ein wenig probieren und tricksen, bis sich das gewünschte Ergebnis einstellt. Dann aber ist der Frequenzgang dem einer KE25SC doch sehr ähnlich:



Als nächstes müssen Hornlänge, Mund- und Halsfläche sowie die Hornkontur festgelegt werden. Die Mundfläche ist von Dir ja mehr oder weniger vorgegeben, was die Sache schon mal ein wenig vereinfacht.

Halsfläche. Die Halsfläche beeinflußt sowohl den Wirkungsgrad des Horns als auch die Lage der Hornreso (bei ansonsten gleichen Parametern). Schon aus praktischen Gründen dürfte sich bei einer Kalotte Ah = Sd verbieten; irgendwie muß das Horn/Waveguide ja schließlich an die Kalotte "angeflanscht" werden. Ich denke eine Sd von 10cm² (=3,5cm Durchmesser) sollte ein recht praxistauglicher Wert sein.

Hornlänge. Wie beim Baßhorn entscheidet auch beim "Hochhorn" die Länge des Horns über die untere Grenzfrequenz. Zuuu kurz darf es in unserem Fall also nicht werden, weil es ja immerhin bis 1000Hz runter voll "laden" sollte. In meinen Versuchen habe ich mit 10-12cm Länge gute Ergebnisse erzielt. Wobei ich natürlich nicht weiß wie eine KE25 bei 1000Hz klingt, selbst wenn das Horn an sich gut funktioniert!

Mundfläche. Auch hier das gleiche wie beim Baßhorn; viel Am bedeutet hohen Wirkungsgrad, allerdings steigt im Vergleich mit einer kleineren Mundfläche auch die Reso an, es geht also weniger tief. Will man "laut&tief", muß das Horn recht lang werden. Bei Deinen 12x12cm komme ich auf eine Hornlänge von eben 10-12cm für die geforderten 1000Hz. Bei einer kleineren Mundfläche könnte man auf den ein oder anderen Zentimeter Länge verzichten - aber wozu?

Hornkontur. Ich lasse einfach mal die Simus sprechen:



schwarz = konisch
rot = exponentiell
grün = oktal hyperbolisch

Das sich anfangs sehr langsam öffnende Horn zeigt zumindest in diesem Beispiel den glattesten Verlauf. Das Horn mit dem größten Gesamtvolumen (konisch) lädt am tiefsten, allerdings auf Kosten des Pegels untenrum. Insgesamt finde ich den Pegelgewinn in allen Fällen sehr beeindruckend, vor allem wenn man bedenkt, daß wir ohne Kompression arbeiten (klassische 1" Druckkammertreiber mit 44mm Kalotte haben eine Kompression von 1:3!). Richtig spannend wird die Sache allerdings "obenrum" wegen dem Tiefpassverhalten des Horns. So linear wie AJ-Horn das simuliert wird's in der Praxis vermutlich nicht werden.

Traktrix. Das habe ich am Anfang nicht so recht kapiert. Denn bei obigem Beispiel deckt sich die Kontur (und somit auch der F-Gang) erschreckend mit der der Exponentiellen! Was soll also so toll sein an Traktrix?
Irgendwann hab' ich dann gemerkt, daß es bei der Traktrix-Funktion eine Obergrenze für die Mundfläche gibt, die von der Länge des Horns (und von der Halsfläche) abhängig ist. Bei allen anderen Hornformen kann ich praktisch jede beliebige Halsfläche mit jeder beliebigen Mundfläche verbinden; bei Traktrix geht das nicht! Um also die typische Traktrix-Form zu erhalten, muß die Mundfläche in Abhängigkeit von der Hornlänge immer maximal groß sein, denn sonst erhalte ich mehr oder weniger nur eine Expo-Kontur!

Hier mal zwei Beispiele:



lila = hier habe ich bei einer Mundfläche von 12x12cm die Länge so weit verkürzt, bis die "Traktrix-Bedingung" erfüllt wurde. D.h. bei 7cm Länge sind die 12x12cm Mundfläche das maximal mögliche.

schwarz = hier wurde die Hornlänge als fixes Kriterium angenommen (12cm). Der Mund wurde dann so weit vergrößert, bis das Maximum an Mundfläche (=16x16cm) erreicht wurde (AJ-Horn meckert dann ).

Insgesamt eine recht lustige Funktion, allerdings muß die "Überlegenheit" irgendwo im Abstrahlverhalten liegen, denn rein vom Frequenzgang-Verlauf kann ich keinen echten Vorteil erkennen.


Oh je, hoffentlich hab' ich jetzt nicht zuviel Blödsinn verzapft ...


Grüße
Matthias

[UweG]

@20Hertz: Vielen Dank für deine Bemühungen. Das gibt doch, zumindest für mich, ein paar neue Erkenntnisse.

Ich bin sehr erstaunt über den gewaltigen Pegelgewinn bei den tiefen Frequenzen. Ein bißchen befürchte ich, dass damit eine enorme Bündelung verbunden ist. Eigentlich kann das aber bei der Frequenz und der Mundfläche gar nicht so extrem sein. Selbst das kleine Traktrixhorn bringt schon 8 dB bei 1000 Hz, das hyperbolische glatt doppelt so viel. Einen auf Achse geraden Frequenzgang bei einer 1000 Hz-Trennung zu realisieren, dürfte mit jedem dieser Hörner mit vertretbarem Aufwand möglich sein. Damit müsste mit diesen Hörnern eine Trennung zwischen einem üblichen Konusmitteltöner und einem Hochtöner möglich sein, die völlig frei von Interferenzartefakten ist. Warum sind die Läden nicht voll von solchen Hörnern? Stört die Welligkeit? Wie ist deren Abstrahlverhalten? AJ-Horn macht über Abstrahlverhalten ja leider keine Aussage.

[20Hertz]

Moin Uwe,

Original geschrieben von UweG
Warum sind die Läden nicht voll von solchen Hörnern?

Sind sie doch - nur halt nicht im HiFi-Bereich.

Ich denke mal, daß einiges gegen die Verbreitung im HiFi-Bereich spricht:

- die Wirkungsgradsteigerung ist nicht notwendig, weil der HT in 99% aller Fälle eh abgesenkt werden muß
- ich habe ehrlichgesagt ein wenig Bedenken, daß eine normale Kalotte in einem Horn ohne Weiteres bis 20kHz hochläuft. Gute PA-Treiber schaffen i.d.R. 15kHz, und die haben ganz andere Antriebe als HiFi-Kalotten ...
- alles, was vom "Loch in der Box" abweicht, ist teuer. So ein zusätzlicher Trichter - ob nun aus Kunststoff oder Alu - kostet Geld.

Original geschrieben von UweG
Stört die Welligkeit? Wie ist deren Abstrahlverhalten? AJ-Horn macht über Abstrahlverhalten ja leider keine Aussage.

Ich lehne mich jetzt mal ganz weit aus dem Fenster und behaupte, daß die Sache mit dem Abstrahlverhalten keine schwarze Kunst ist. Der Abstrahlwinkel dürfte nämlich weitgehend mit dem Öffnungswinkel des Horns übereinstimmen. Schau Dir doch mal die HT-Trichter im PA-Bereich an; mit ein wenig Übung "sieht" man quasi das Abstrahlverhalten (ein 90°x40° Horn sieht z.B. komplett anders aus als ein 80°x60° Horn). Ich empfehle einen Blick auf die Seite von B&C, dort kann man auch Polarplots von den verschiedenen Typen begutachten.

DE25/DE250 (Treiber) + ME45 (Horn) ist übrigens eine hervorragene Kombination.

Grüße
Matthias

[Volker]

Hallo Uwe,
schade…… im alten Forum 2001-2 hab ich mal verschiedene Schallführungen für 25er Kalotten gedreht und Messungen gemacht. Leider stießen die Versuche im Forum ``noch´´ auf sehr- sehr wenig Resonanz und ließ die Versuche in der Richtung – Forumsteilnahme einschlafen. Es ist aber wirklich erstaunlich, wie solch eine kleine Schallführung manch einen Hochtöner auf die Sprünge hilft und dadurch sehr tief angekoppelt werden kann. Das dass Potential aber erst jetzt so langsam erkannt wird, tssssss………. Ich persönlich baue überhaupt nichts mehr ohne kurze Schallführung, wenn eine Kalotte zum Einsatz kommt. Der Grund ist für mich erstmal die winzige Elektrische- Beschaltung durch den Pegelgewinn < 3000Hz an der Weiche auszubügeln. Des Weiteren ist dann die frühe Ankoppelung zu nennen und deren Breitstrahlen bei immer größer werdender Hörentfernung.

[UweG]

Es hilft wohl alles nichts. Ein HornSim muss her, was auch das Abstrahlverhalten mit simuliert.

Die PA-Hörner sind es tatsächlich nicht. Die strahlen zu eng und zu ungleichmäßig.
Von den AJ-Horn-Simulationen von 20Hertz wissen wir nicht, welche Polarplots daraus entstehen würden. Die Problematik der oberen Grenzfrequenz kommt dann noch dazu.

[UweG]

@volker: Ich habe ja auch das Gefühl, dass diese "Hörner" irgendwie kürzer und breiter sein müssten, aber im Moment hat das für mich noch viel von "Stochern im Nebel".

[20Hertz]

Original geschrieben von UweG
Die PA-Hörner sind es tatsächlich nicht. Die strahlen zu eng und zu ungleichmäßig.

Was genau suchst Du eigentlich? Und inwiefern ungleichmäßig?

Schau Dir mal den JBL 2344A (A für Arschbacke) an. Der strahlt seine 100°x100° traumhaft gleichmäßig ab (siehe K&T 3/98).


Grüße
Matthias

[Wolfram 2]

@ Uwe, Warum ist der Handel nicht voll von Boxen mit der Trennung?
Könnte die Trennfrequenz bei 1000 Hertz nicht auch ein geringes Problem darstellen? Schließlich hört der Mensch zwischen 800 und ca. 2500 Hz am besten.
Gut, ich mit meiner 800Hz Trennung darf nix sagen, aber vielleicht ist der Industrie der Bauteileaufwand dann auch zu groß (a: Größere Werte), b: den Tonfrequenzelko hört man dann vielleicht leichter herraus?)
Außerdem müßte die Belastbarkeit des HT doch auch deutlich leiden, und der Klirr steigen, oder?

Greets, Wolf

P.S.: Dennoch sehr interessant, man könnte auch größere TT´s nutzen und damit eine stärkere Bündelung erreichen (und ich wieder mit meiner MT-Kalotte ;-))

[UweG]

@20Hertz: Was ich suche, ist schnell gesagt: Nicht weniger als DEN optimalen HT für eine Hifi-Box. Zu ungleichmäßig strahlen diese PA-Hörner deshalb, weil man an den Polardiagrammen erkennen kann, dass zu tieferen Frequenzen wesentlich mehr Energie abgestrahlt wird. Die Diagramme bei B&C sind z. T. stark verdichtet auf der Pegelachse, da sehen die Unterschiede so klein aus, +/-6dB ist aber kein kleiner Unterschied mehr.

@wolfram2: Der Bauteileaufwand würde mich im Moment nicht schrecken. Die 1000Hz-Trenung hätte einfach den Vorteil, dass die Treiber doppelt so großen Abstand verkraften ohne zu starke Interferenzartefakte als bei 2000 Hz. Ein kleinerer MT mit kleinerem HT wäre auch denkbar. Außerdem ist die Problematik zu lösen, dass es keine Membran/Schallwand-geoetrie gibt, die von 2000....10000 Hz konstante Bündelung eines Chassis ermöglicht, außer den Fall der großen Schallwand mit kleinem Chassis und ganz geringer Bündelung. Dann hat man aber wieder den Hallsoßenwerfer.

[Wolfram 2]

Und was wäre mit WeHa´s WhY?
Also einem Coax-System, was vielleicht die Vorteile der Punktschallquelle mit denen eines Mehrwegwesystems verbindet, und das dann noch vollaktiv mit EQ. Sicherlich kann man sich den EQ bei optimaler Zusammenstellung der Konstruktion auch sparen. Näher kann man die Chassis nicht zusammenrücken, oder?

Na ja, wünsche auf jeden Fall viel Glück, Wolf

[UweG]

Der Koax beseitigt die Interferenzartefakte bei der Trennung, aber bis er optimal abstrahlt ist noch ein langer Entwicklungsweg.
Zum Abstrahlverhalten der WHy wissen wir, bei aller Sympathie für diese Konstruktion, ziemlich wenig. Selbst wenn wir ganz viele Messungen hätten, wäre immer noch ungeklärt, warum der HT genau da hin muss, wo der Ht bei anderem TT hin muss usw. usw.